CN111330156B - 恒流刺激电路、电刺激器及其信号输出方法 - Google Patents

恒流刺激电路、电刺激器及其信号输出方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种恒流刺激电路、电刺激器及其信号输出方法,恒流刺激电路包括控制模块和开关按键,控制模块用于根据开关按键的按压状态调节输出的波形触发信号、调幅信号和调频信号;波形发生模块,用于根据接收到的波形触发信号调节输出的可调信号,以及用于根据接收到的调幅信号调节可调信号的幅值,以及用于根据接收到的调频信号调节可调信号的频率;恒流模块,用于将接收到的可调信号处理为恒流的迷走神经刺激信号并通过刺激探针输出。通过本发明的技术方案,使得最终通过刺激探针输出的且对迷走神经进行电刺激的电信号为恒流信号,以最大程度上改善患者由于低位脑干梗死导致的迷走神经核性损害后出现的吞咽问题。

Description

恒流刺激电路、电刺激器及其信号输出方法
技术领域
本发明实施例涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种恒流刺激电路、电刺激器及其信号输出方法。
背景技术
低位脑干梗死(如延髓背外侧病变)所致吞咽障碍发生率高达50%以上,低位脑干梗死例如可以为延髓背外侧病变,此类吞咽障碍的损伤机制主要是延髓病变导致迷走神经核性损害,影响迷走神经功能,导致咽缩肌蠕动无力,可能会导致患者出现吸入性肺炎、脱水或者营养不良的病症,影响患者生活质量,严重者甚至危及生命。
近年来,虽然应用外周神经电刺激技术治疗此类吞咽障碍取得一定疗效,但是针对临床上较难解决的低位脑干梗死导致迷走神经核性损害后的严重吞咽障碍,其发病后期的突出表现是舌骨-喉复合结构已上抬,但咽蠕动无力明显,会厌谷及梨状窝残留现象突出,现有的外周神经电刺激尚不能有效解决。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种恒流刺激电路、电刺激器及其信号输出方法,使得最终通过刺激探针输出的且对迷走神经进行电刺激的电信号为恒流信号,以最大程度上改善患者由于低位脑干梗死导致的迷走神经核性损害后出现的吞咽问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种恒流刺激电路,包括:
控制模块和开关按键,所述控制模块用于根据所述开关按键的按压状态调节输出的波形触发信号、调幅信号和调频信号;
波形发生模块,用于根据接收到的所述波形触发信号调节输出的可调信号,以及用于根据接收到的所述调幅信号调节所述可调信号的幅值,以及用于根据接收到的所述调频信号调节所述可调信号的频率;
恒流模块,用于将接收到的所述可调信号处理为恒流的迷走神经刺激信号并通过刺激探针输出。
可选地,所述波形发生模块包括:
触发电路,用于根据接收到的所述波形触发信号调节其自身的导通状态,所述触发电路的控制端接入所述波形触发信号,所述触发电路的第一端接入第一电源信号;
调幅电路,用于根据接收到的所述调幅信号调节所述可调信号的幅值,所述调幅电路包括第一储能元件和第一开关,所述第一储能元件的第一端与所述触发电路的第二端电连接,所述第一开关的控制端接入所述调幅信号,所述第一开关的第一端与所述第一储能元件的第二端电连接并输出调幅后的所述可调信号,所述第一开关的第二端接入设定电源信号。
可选地,所述波形发生模块还包括:
调频电路,用于根据接收到的所述调频信号调节所述可调信号的频率,所述调频电路包括第二储能元件和第二开关,所述第二储能元件的第一端接入调幅后的所述可调信号,所述第二开关的控制端接入所述调频信号,所述第二开关的第一端与所述第二储能元件的第二端电连接并输出调幅调频后的所述可调信号,所述第二开关的第二端接入所述设定电源信号。
可选地,所述恒流模块包括:
恒流放大器,所述恒流放大器的第一输入端接入第二电源信号,所述恒流放大器的第二输入端和所述恒流放大器的输出端接入调幅调频后的所述可调信号,所述恒流放大器的输出端通过阻抗元件与正端刺激探针电连接,负端刺激探针接入设定电源信号。
可选地,还包括:
电源模块,用于将外部变压器输出的电源信号转换为恒压直流的第一电源信号并输出所述第一电源信号至所述波形发生模块,以及用于调整所述第一电源信号的电压值并生成第二电源信号并输出所述第二电源信号至所述控制模块和所述恒流模块。
可选地,所述第一电源信号对应设置有指示测试电路,和/或所述第二电源信号对应设置有指示测试电路;
所述指示测试电路包括稳压器件和指示器件,所述指示测试电路用于根据接收到的对应的电源信号与所述稳压器件的稳压值调节所述指示器件的指示状态。
可选地,所述恒流刺激电路还包括:
复位模块和复位按键,所述复位模块用于根据所述复位按键的按压状态对所述控制模块进行复位;
所述复位模块包括第三阻抗元件和电容元件,所述第三阻抗元件的第一端接入第二电源信号,所述第三阻抗元件的第二端与所述电容元件的第一端电连接并输出复位信号至所述控制模块,所述电容元件的第二端接入设定电源信号,所述复位按键的第一端接入所述设定电源信号,所述复位按键的第二端与所述电容元件的第一端电连接。
第二方面,本发明实施例还提供了一种电刺激器的控制装置,包括如第一方面所述的恒流刺激电路。
第三方面,本发明实施例还提供了一种电刺激器的控制方法,包括:
控制模块根据开关按键的按压状态调节输出的波形触发信号、调幅信号和调频信号;
波形发生模块根据接收到的所述波形触发信号调节输出的可调信号,以及用于根据接收到的所述调幅信号调节所述可调信号的幅值,以及用于根据接收到的所述调频信号调节所述可调信号的频率;
恒流模块将接收到的所述可调信号处理为恒流的迷走神经刺激信号并通过刺激探针输出。
可选地,所述迷走神经刺激信号为双向波形信号,每个所述双向波形信号的刺激时间为50ms,所述迷走神经刺激信号在每个所述双向波形信号的刺激之后间歇2s,所述迷走神经刺激信号的累计刺激时间大于20min。
本发明实施例的优点在于:设置恒流刺激电路包括控制模块、开关按键、波形发生模块和恒流模块,用户按压开关按键,控制模块能够根据开关按键的按压状态调节输出的波形触发信号、调幅信号和调频信号,波形发生模块能够根据接收到的波形触发信号调节是否输出可调信号,以及根据接收到的调幅信号调节可调信号的幅值,并根据接收到的调频信号调节可调信号的频率,使得调幅调频后的可调信号的电压幅值与频率初步满足用于对迷走神经施加电刺激的电信号对电压幅值与频率的要求,恒流模块对调幅调频后的可调信号进行进一步的处理,使得最终通过刺激探针输出的且对迷走神经进行电刺激的电信号为恒流的迷走神经刺激,以最大程度上改善患者由于低位脑干梗死导致的迷走神经核性损害后出现的吞咽问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种恒流刺激电路的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种波形发生模块的具体电路结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种恒流模块的具体电路结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种电源模块的具体电路结构示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种恒流刺激电路的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种复位模块的具体电路结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种设置按键模块的具体电路结构示意图;
图8为本发明实施例提供的一种电刺激器的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
图1为本发明实施例提供的一种恒流刺激电路的结构示意图。如图1所示,恒流刺激电路包括控制模块1、开关按键2、波形发生模块3和恒流模块4,控制模块1用于根据开关按键2的按压状态调节输出的波形触发信号、调幅信号和调频信号,用户在需要恒流刺激电路输出恒流的电刺激信号时按压开关按键2,控制模块1则在检测到开关按键2被按压时输出波形触发信号、调幅信号和调频信号。
波形发生模块3接收控制模块1输出的波形触发信号、调幅信号和调频信号,波形发生模块3根据波形触发信号调节输出至恒流模块4的可调信号,例如控制模块1在侦测到开关按键2被按压时输出波形触发信号,波形发生模块3接收到控制模块1输出的波形触发信号则控制其自身输出可调信号。反之,若控制模块1没有侦测到开关按键2被按压,控制模块1不输出波形触发信号,波形发生器未接收到波形触发信号则不输出可调信号至恒流模块4,或者也可以利用波形触发信号电平的高度不同实现对波形发生控制模块1是否输出可调信号的控制。
波形发生模块3根据波形触发信号输出可调信号,同时根据接收到的调幅信号调节可调信号的幅值,例如波形发生模块3根据接收到的调幅信号将电源供给的5V的电源信号调整为电压值从10V至60V可调的可调信号,波形发生模块3还能够根据接收到的调频信号调节可调信号的频率,例如波形发生模块3可以将前述调幅后的10V至60V可调的可调信号加载在所需频率的信号上,例如加载在频率为1KHz的信号上,则调幅调频后的可调信号可以为电压幅值为10V至60V可调,频率为1KHz的PWM(脉冲宽度调制)方波信号,使得调幅调频后的可调信号的电压幅值与频率初步满足用于对迷走神经施加电刺激的电信号对于电压幅值与频率的要求。
波形发生模块3将生成的调幅调频后的可调信号输出至恒流模块4,恒流模块4对接收到的可调信号进行恒流处理,例如将可调信号,即电压幅值为10V至60V可调,频率为1KHz的PWM(脉冲宽度调制)方波信号调节为电流恒定为2mA,电压幅值为10V至60V可调,频率为1KHz的PWM(脉冲宽度调制)方波信号,恒流模块4与刺激探针电连接,使得最终通过刺激探针输出的且对迷走神经进行电刺激的电信号为恒流的迷走神经刺激信号,以最大程度上改善患者由于低位脑干梗死导致的迷走神经核性损害后出现的吞咽问题。示例性地,刺激探针可以为电极片,可以设置电极片的面积为19×9mm2
可以设置刺激探针的输出的恒流的迷走神经刺激信号为双向波形信号,每个双向波形信号的刺激时间50ms,迷走神经刺激信号在每个双向波形型号的刺激之后间歇2s,迷走神经刺激信号的频率为用户自觉刺激局部出现节律性拍打感的频率,迷走神经刺激信号的累计刺激时间大于20min,迷走神经刺激信号经刺激探针,即电极片刺激至少一个迷走神经的体表区域,迷走神经的体表区域为颈部覆盖咽支及喉上神经分支的体表区域,以提高刺激部分的精确化程度。
图2为本发明实施例提供的一种波形发生模块的具体电路结构示意图。结合图1和图2,波形发生模块3包括触发电路31和调幅电路32,触发电路31用于根据接收到的波形触发信号调节其自身的导通状态,触发电路31的控制端接入波形触发信号START,触发电路31的第一端接入第一电源信号VCC1。
具体地,可以设置构成触发电路31的结构为MOS管,则可以设置MOS管的栅极充当触发电路31的控制端,MOS管的源极充当触发电路31的第一端,MOS管的漏极充当触发电路31的第二端,控制模块1输出波形触发信号START至触发电路31的控制端,当触发电路31根据接收到的波形触发信号导通时,触发电路31的第一端接入的第一电源信号VCC1传输至触发电路31的第二端,即传输至调幅电路32,第一电源信号VCC1的电压值例如为5V。
结合图1和图2,调幅电路32用于根据接收到的调幅信号AC调节可调信号的幅值,调幅电路32包括第一储能元件L2和第一开关Q2,第一储能元件L2的第一端与触发电路31的第二端电连接,第一开关Q2的控制端接入调幅信号AC,第一开关Q2的第一端与第一储能元件L2的第二端电连接并输出调幅后的可调信号,第一开关Q2的第二端接入设定电源信号,例如地信号GND。
示例性地,第一储能元件L2可以包括电感元件,第一开关Q2可以包括MOS管,第一开关Q2的控制端接入控制模块1输出的调幅信号AC,调幅信号AC控制第一开关Q2的第一端和第二端之间的导通或者关断,调幅信号例如可以为PWM信号,第一储能元件L2对触发电路31输出的5V的第一电源信号VCC1进行储能,第一开关Q2则根据PWM信号形式的调幅信号的有效信号的占空比调节其自身导通时间的占空比,进而将第一储能元件L2存储的5V的第一电源信号VCC1调节为电压值为10V至60V可调的可调信号并输出,例如可以通过单向导通器件D7输出调幅后的可调信号,以防止电流反灌影响波形发生模块3的正常工作性能。
可选地,结合图1和图2,波形发生模块3还包括第一反馈模块34,第一反馈模块34用于将调幅后的可调信号反馈至控制模块1,例如可以设置第一反馈模块34的端口FB与控制模块1的端口FB电连接,以实现第一反馈模块34向控制模块1发送调幅后的可调信号,控制模块1用于根据接收到的调幅后的可调信号调节输出的波形触发信号。第一反馈模块34包括第一阻抗元件R15和第二阻抗元件R17,第一阻抗元件R15的第一端接入调幅后的可调信号,第一阻抗元件R15的第二端与第二阻抗元件R17的第一端电连接并通过端口FB输出对应调幅后的可调信号的反馈信号,第二阻抗元件R17的第二端接入设定电源信号,例如地信号GND。
具体地,第一阻抗元件R15和第二阻抗元件R17对调幅电路32输出的调幅后的可调信号进行分压,并将分压后的信号反馈至控制模块1,控制模块1可以将接收到的分压信号与设定分压信号做比较,若接收到的反馈的分压信号大于设定分压信号,则说明调幅后的可调信号的电压值已经超过人体安全电压值,控制模块1则可以调节输出至波形发生模块3中触发电路31的波形触发信号,控制触发电路31关断,波形发生模块3不再输出可调信号,即刺激探针不会有电信号的输出,以提高恒流刺激电路的使用安全性。
可选地,结合图1和图2,波形发生模块3还可以包括调频电路33,调频电路33用于根据接收到的调频信号FC调节可调信号的频率,调频电路33包括第二储能元件L3和第二开关Q3,第二储能元件L3的第一端接入调幅后的可调信号,第二开关Q3的控制端接入调频信号FC,第二开关Q3的第一端与第二储能元件L3的第二端电连接并通过端口Vout1和端口Vout2输出调幅调频后的可调信号,第二开关Q3的第二端接入设定电源信号,例如地信号GND。
具体地,第二储能元件L3可以包括电感元件,第二开关Q3可以包括MOS管,第为开关的控制端接入控制模块1输出的调频信号,调频信号FC控制第二开关Q3的第一端和第二端之间的导通或者关断,调频信号FC例如可以为PWM信号,第二储能元件L3对调幅电路32输出的电压值为10V至60V可调的可调信号进行储能,第二开关Q3则根据PWM信号形式的调频信号FC的有效信号的占空比调节其自身导通时间的占空比,第二开关Q3使得调幅后的可调信号加载在所需频率的信号上,PWM信号形式的调频信号的频率即为所需频率,即PWM信号形式的调频信号的频率即决定了最终输出的调频后的可调信号的频率,例如为1KHz,波形发生模块3通过Vout1端口和Vout2端口输出调频调幅后的可调信号。示例性地,Vout1端口和Vout2端口之间可以并接入稳压二极管,以提高波形发生模块3输出的调幅调频后的可调信号的稳定性。
图3为本发明实施例提供的一种恒流模块的具体电路结构示意图。结合图1至图3,恒流模块4可以包括恒流放大器41,恒流放大器41的第一输入端A1接入第二电源信号VCC2,恒流放大器41的第二输入端A2和恒流放大器41的输出端A3接入调幅调频后的可调信号,即恒流放大器41的第二输入端A2和恒流放大器41的输出端A3均与波形发生模块3的输出端口Vout1电连接,恒流放大器41的输出端A3通过阻抗元件R18与正端刺激探针J1电连接,负端刺激探针J2接入设定电源信号,例如地信号GND。
具体地,恒流放大器41的第一输入端A1例如可以为恒流放大器41的同向输入端+,恒流放大器41的第二输入端A2例如可以为恒流放大器41的反向输入端-,将波形发生模块3输出的调幅调频后的可调信号,例如电压幅值为10V至60V可调,频率为1KHz的PWM方波加载在恒流放大器41的输出端A3,恒流放大器41的同向输入端+和反向输入端-处于虚短状态,即恒流放大器41的同向输入端+和反向输入端-的电压相等,加载有调频调幅后的可调信号的恒流放大器41的输出端A3又与恒流放大器41的反向输入端-短接形成负反馈,使得恒流放大器41构成一个恒流电路,即恒流放大器41可以通过刺激探针J1和J2输出恒流的迷走神经刺激信号,即使得最终通过刺激探针J1和J2输出的且对迷走神经进行电刺激的电信号为恒流的迷走神经刺激信号,以最大程度上改善患者由于低位脑干梗死导致的迷走神经核性损害后出现的吞咽问题。
如图1所示,恒流刺激电路还可以包括电源模块5,电源模块5用于将外部变压器输出的电源信号转换为恒压直流的第一电源信号VCC1并输出第一电源信号VCC1至波形发生模块3,以及用于调整第一电源信号VCC1的电压值并生成第一电源信号VCC2并输出第一电源信号VCC2至控制模块1和恒流模块4。
图4为本发明实施例提供的一种电源模块的具体电路结构示意图。结合图1至图4,电源模块5例如可以包括MP2359型号的芯片,电源模块5将外部变压器的供电信号,即外部变压器输出的电源信号转换为恒压直流的第一电源信号VCC1,例如电压值为5V的第一电源信号VCC1,并将5V电源信号传输至波形发生模块3以为波形发生模块3供电,电源模块5例如可以将5V电源信号传输至波形发生模块3中触发电路31的第一端,以生成后续的可调信号。另外,电源模块5还用于调整第一电源信号VCC1的电压值并生成第一电源信号VCC2,例如电压值为3.3V的第一电源信号VCC1,并将3.3V电源信号传输至控制模块1和恒流模块4以为控制模块1和恒流模块4供电,电源模块5例如可以将3.3V电源信号传输至恒流模块4中恒流放大器41的同相输入端,以实现恒流模块4的恒流作用。
示例性地,电源模块5可以通过POWER端口与外部变压器电连接,电源模块5除了MP2359型号的芯片,还可以包括AMS1117-3.3型号的芯片以及按键芯片BOTTON,按键芯片BOTTON通过VBTN端口与MP2359型号的芯片的对应端口电连接,MP2359型号的芯片,即降压芯片通过端口POWER将外部变压器供电转换为5V的第一电源信号VCC1,并通过BOTTON芯片以及VBTN端口将5V的第一电源信号VCC1输出,AMS1117-3.3型号的芯片用于将5V的第一电源信号VCC1转换为3.3V的第一电源信号VCC2并输出。
可选地,结合图1至图4,电源模块5可以包括电源控制器51和分压反馈电路52,电源控制器51用于将外部变压器输出的电源信号转换为恒压直流的第一电源信号VCC1,分压反馈电路52用于将第一电源信号VCC1分压后反馈至电源控制器51,电源控制器51用于根据接收到的对应第一电源信号VCC1的反馈信号调节输出的第一电源信号VCC1。
具体地,电源控制器51例如可以为MP2359型号的芯片,电源模块5将通过VBTN输出的第一电源信号VCC1加载在阻抗元件R5的一端,阻抗元件R5和阻抗元件R3构成分压反馈电路52,阻抗元件R5和阻抗元件R3对第一电源信号VCC1进行分压,并将分压后的信号反馈至电源控制器51的FB端口,电源控制器51则可以根据接收到的对应第一电源信号VCC1的分压后的反馈信号监测第一电源信号VCC1是否有异常,若检测到第一电源信号VCC1存在异常情况,则可以切换第一电源信号VCC1的输出通路,提高恒流刺激电路工作的安全性。
可选地,结合图1至图4,第一电源信号VCC1对应设置有指示测试电路53,和/或第一电源信号VCC2对应设置有指示测试电路53,图4示例性地设置第一电源信号VCC1和第一电源信号VCC2均对应设置有指示测试电路53,指示测试电源531为对应第一电源信号VCC1的指示测试电路,指示测试电路532为对应第一电源信号VCC2的指示测试电路。指示测试电路53包括稳压器件D和指示器件DS,指示测试电路53用于根据接收到的对应的电源信号与稳压器件D的稳压值调节指示器件DS的指示状态,指示器件DS例如可以为发光二极管。
对应第一电源信号VCC1设置的指示测试电路531,其中的稳压二极管D1的稳压电压可以为5V,稳压二极管D1的阴极接入第一电源信号VCC1,当第一电源信号VCC1超出稳压二极管D1的稳压值时,对应的发光二极管DS1发光,指示第一电源信号VCC1存在异常。同样的,对应第二电源信号VCC2设置的指示测试电路532,其中的稳压二极管D2的稳压电压可以为3.3V,稳压二极管D2的阴极接入第二电源信号VCC2,当第二电源信号VCC2超出稳压二极管D2的稳压值时,对应的发光二极管DS2发光,指示第二电源信号VCC2存在异常。
可选地,如图1所示,控制模块1还用于根据输出的波形触发信号、调幅信号和调频信号调节输出的第一显示控制信号,控制模块1还用于根据接收到的波形发生模块3对应调幅后的可调信号输出的反馈信号调节输出的第二显示控制信号。恒流刺激电路还可以包括显示模块6,显示模块6用于根据接收到的第一显示控制信号显示恒流的迷走神经刺激信号的电参数,显示模块6还用于根据接收到的第二显示控制信号显示波形发生模块3的工作状态。
示例性地,显示模块6例如可以为集成在恒流刺激装置上的液晶显示器,控制模块1还用于根据输出的波形触发信号、调幅信号和调频信号调节输出的第一显示控制信号,显示模块6则可以根据接收到的第一显示控制信号显示恒流的迷走神经刺激信号的电参数,例如显示刺激探针J1目前是否有电信号输出,以及刺激探针J1输出的恒流的迷走神经刺激信号的电压幅值、频率以及电流值等电参数。另外,控制模块1还用于根据接收到的波形发生模块3对应调幅后的可调信号输出的反馈信号,即控制模块1通过端口FB接收到的反馈信号调节输出的第二显示控制信号,显示模块6还用于根据接收到的第二显示控制信号显示波形发生模块3的工作状态,例如可以在波形发生模块3对应调幅后的可调信号输出的反馈信号的电压值超出生成电压范围时,显示模块6可以指示波形发生模块3故障等信息。
示例性地,控制模块1可以包括STM32F103型号的芯片,显示模块6连接在STM32F103型号芯片的FSMC总线上,显示所需内容,显示模块6,例如液晶显示屏可以为电阻屏或者电容屏,控制模块1,即STM32F103型号的芯片还为显示模块6提供显示控制信号和背光信号等电信号,以控制显示模块6正常显示。
图5为本发明实施例提供的另一种恒流刺激电路的结构示意图。在图1所示结构的恒流刺激电路的基础上,图5所示结构的恒流刺激电路还可以包括下载模块9,下载模块9与控制模块1电连接,下载模块9将所需程序烧录到控制模块1,例如STM32F103型号芯片的内部以使控制模块1实现上述相关功能。另外,如图5所示,电源模块5还可以向下载模块9供电,例如向下载模块9提供电压值为3.3V的第二电源信号VCC2。
可选地,结合图1和图5,恒流刺激电路还可以包括复位模块7和复位按键8,复位模块7用于根据复位按键8的按压状态对控制模块1以及显示模块6进行复位。
图6为本发明实施例提供的一种复位模块的具体电路结构示意图。结合图1至图6,复位模块7包括第三阻抗元件R8和电容元件C31,第三阻抗元件R8的第一端接入第一电源信号VCC2,第三阻抗元件R8的第二端与电容元件C31的第一端电连接并输出复位信号RESET至控制模块1和显示模块6,电容元件C31的第二端接入设定电源信号,例如地信号GND,复位按键8的第一端接入设定电源信号,复位按键8的第二端与电容元件C31的第一端电连接。
具体地,用户按压复位按键8,设定电源信号例如可以为地信号GND,复位模块7输出低电平的复位信号,用户未按压复位按键8,复位模块7输出高电平的复位信号,复位模块7可以与控制模块1、显示模块6以及下载模块9的复位端电连接,可以设置控制模块1、显示模块6以及下载模块9均为低电位实现复位,则复用一个复位模块7可以同时实现对控制模块1、显示模块6以及下载模块9的复位,有利于简化恒流刺激电路的电路结构。
可选地,恒流刺激电路还可以包括设置按键模块,图7为本发明实施例提供的一种设置按键模块的具体电路结构示意图。结合图1至图7,设置按键模块10可以对应设置有六个按键81至86,六个按键可以分别对应不同的功能,例如六个按键可以分别对应上、下、左、右、取消和确定六个功能,并通过端口K1至K6对控制模块1发出相应的指令,控制模块1接收到设定按键模块10发出的相应指令时,实现对应功能的调节,上下左右例如可以对显示模块6上的信息进行选择,取消和确定可以控制刺激探针是否输出电信号等功能。
本发明实施例还提供了一种电刺激器的控制装置,电刺激器的控制装置包括上述实施例所述的恒流刺激电路,因此电刺激器的控制装置也具备上述有益效果,这里不再赘述。示例性地,电刺激器的控制装置可以包括上述实施例所述的恒流刺激电路,还可以包括封装恒流刺激电路的壳体以及设置于壳体上并与恒流刺激电路电连接的刺激探针。
本发明实施例还提供了一种电刺激器的控制方法,图8为本发明实施例提供的一种电刺激器的控制方法的流程示意图,电刺激器的控制方法可以由上述实施例所述的电刺激器的控制装置执行,如图8所示,电刺激器的控制方法包括:
S110、控制模块根据开关按键的按压状态调节输出的波形触发信号、调幅信号和调频信号。
具体地,用户在需要恒流刺激电路输出恒流的电刺激信号时按压开关按键,控制模块则在检测到开关按键被按压时输出波形触发信号、调幅信号和调频信号。
S120、波形发生模块根据接收到的波形触发信号调节输出的可调信号,以及用于根据接收到的调幅信号调节可调信号的幅值,以及用于根据接收到的调频信号调节可调信号的频率。
具体地,波形发生模块接收控制模块输出的波形触发信号、调幅信号和调频信号,波形发生模块根据波形触发信号调节输出至恒流模块的可调信号,例如控制模块在侦测到开关按键被按压时输出波形触发信号,波形发生模块接收到控制模块输出的波形触发信号则控制其自身输出可调信号。反之,若控制模块没有侦测到开关按键被按压,控制模块不输出波形触发信号,波形发生器未接收到波形触发信号则不输出可调信号至恒流模块,或者也可以利用波形触发信号电平的高度不同实现对波形发生控制模块1是否输出可调信号的控制。
波形发生模块根据波形触发信号输出可调信号,同时根据接收到的调幅信号调节可调信号的幅值,例如波形发生模块根据接收到的调幅信号将电源供给的5V的电源信号调整为电压值从10V至60V可调的可调信号,波形发生模块还能够根据接收到的调频信号调节可调信号的频率,例如波形发生模块可以将前述调幅后的10V至60V可调的可调信号加载在所需频率的信号上,例如加载在频率为1KHz的信号上,则调幅调频后的可调信号可以为电压幅值为10V至60V可调,频率为1KHz的PWM方波信号,使得调幅调频后的可调信号的电压幅值与频率初步满足用于对迷走神经施加电刺激的电信号对于电压幅值与频率的要求。
S130、恒流模块将接收到的可调信号处理为恒流的迷走神经刺激信号并通过刺激探针输出。
示例性地,可以设置迷走神经刺激信号为双向波形信号,即可以设置迷走神经刺激信号既包含正向脉冲信号,又包含反向脉冲信号,可以设置每个双向波形信号的刺激时间为50ms,迷走神经刺激信号在每个双向波形信号的刺激之后间歇2s,迷走神经刺激信号的累计刺激时间大于20min。
具体地,波形发生模块将生成的调幅调频后的可调信号输出至恒流模块,恒流模块对接收到的可调信号进行恒流处理,例如将可调信号,即电压幅值为10V至60V可调,频率为1KHz的PWM方波信号调节为电流恒定为2mA,电压幅值为10V至60V可调,频率为1KHz的PWM方波信号,恒流模块与刺激探针电连接,使得最终通过刺激探针输出的且对迷走神经进行电刺激的电信号为恒流的迷走神经刺激信号,以最大程度上改善患者由于低位脑干梗死导致的迷走神经核性损害后出现的吞咽问题。
本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种恒流刺激电路,其特征在于,包括:
控制模块和开关按键,所述控制模块用于根据所述开关按键的按压状态调节输出的波形触发信号、调幅信号和调频信号;
波形发生模块,用于根据接收到的所述波形触发信号调节输出的可调信号,以及用于根据接收到的所述调幅信号调节所述可调信号的幅值,以及用于根据接收到的所述调频信号调节所述可调信号的频率;
恒流模块,用于将接收到的所述可调信号处理为恒流的迷走神经刺激信号并通过刺激探针输出;
所述波形发生模块包括:
触发电路,用于根据接收到的所述波形触发信号调节其自身的导通状态,所述触发电路的控制端接入所述波形触发信号,所述触发电路的第一端接入第一电源信号;
所述触发电路为MOS管,所述MOS管的栅极接入所述波形触发信号,所述MOS管的源极接入第一电源信号;
调幅电路,用于根据接收到的所述调幅信号调节所述可调信号的幅值,所述调幅电路包括第一储能元件和第一开关,所述第一储能元件的第一端与所述触发电路的第二端电连接,所述第一开关的控制端接入所述调幅信号,所述第一开关的第一端与所述第一储能元件的第二端电连接并输出调幅后的所述可调信号,所述第一开关的第二端接入设定电源信号;
调频电路,用于根据接收到的所述调频信号调节所述可调信号的频率,所述调频电路包括第二储能元件和第二开关,所述第二储能元件的第一端接入调幅后的所述可调信号,所述第二开关的控制端接入所述调频信号,所述第二开关的第一端与所述第二储能元件的第二端电连接并输出调幅调频后的所述可调信号,所述第二开关的第二端接入所述设定电源信号。
2.根据权利要求1所述的恒流刺激电路,其特征在于,所述恒流模块包括:
恒流放大器,所述恒流放大器的第一输入端接入第二电源信号,所述恒流放大器的第二输入端和所述恒流放大器的输出端接入调幅调频后的所述可调信号,所述恒流放大器的输出端通过阻抗元件与正端刺激探针电连接,负端刺激探针接入设定电源信号。
3.根据权利要求1所述的恒流刺激电路,其特征在于,还包括:
电源模块,用于将外部变压器输出的电源信号转换为恒压直流的第一电源信号并输出所述第一电源信号至所述波形发生模块,以及用于调整所述第一电源信号的电压值并生成第二电源信号并输出所述第二电源信号至所述控制模块和所述恒流模块。
4.根据权利要求3所述的恒流刺激电路,其特征在于,所述第一电源信号对应设置有指示测试电路,和/或所述第二电源信号对应设置有指示测试电路;
所述指示测试电路包括稳压器件和指示器件,所述指示测试电路用于根据接收到的对应的电源信号与所述稳压器件的稳压值调节所述指示器件的指示状态。
5.根据权利要求1所述的恒流刺激电路,其特征在于,还包括:
复位模块和复位按键,所述复位模块用于根据所述复位按键的按压状态对所述控制模块进行复位;
所述复位模块包括第三阻抗元件和电容元件,所述第三阻抗元件的第一端接入第二电源信号,所述第三阻抗元件的第二端与所述电容元件的第一端电连接并输出复位信号至所述控制模块,所述电容元件的第二端接入设定电源信号,所述复位按键的第一端接入所述设定电源信号,所述复位按键的第二端与所述电容元件的第一端电连接。
6.一种电刺激器,其特征在于,包括如权利要求1-5任一项所述的恒流刺激电路。
7.一种电刺激器的信号输出方法,其特征在于,包括:
控制模块根据开关按键的按压状态调节输出的波形触发信号、调幅信号和调频信号;
波形发生模块根据接收到的所述波形触发信号调节输出的可调信号,以及用于根据接收到的所述调幅信号调节所述可调信号的幅值,以及用于根据接收到的所述调频信号调节所述可调信号的频率;
恒流模块将接收到的所述可调信号处理为恒流的迷走神经刺激信号并通过刺激探针输出;
所述波形发生模块包括:触发电路、调幅电路以及调频电路;
所述触发电路根据接收到的所述波形触发信号调节其自身的导通状态;
其中,所述触发电路为MOS管,所述MOS管的栅极接入所述波形触发信号,所述MOS管的源极接入第一电源信号;
所述调幅电路根据接收到的所述调幅信号调节所述可调信号的幅值;
其中,所述调幅电路包括第一储能元件和第一开关,所述第一储能元件的第一端与所述触发电路的第二端电连接,所述第一开关的控制端接入所述调幅信号,所述第一开关的第一端与所述第一储能元件的第二端电连接并输出调幅后的所述可调信号,所述第一开关的第二端接入设定电源信号;
所述调频电路根据接收到的所述调频信号调节所述可调信号的频率;
其中,所述调频电路包括第二储能元件和第二开关,所述第二储能元件的第一端接入调幅后的所述可调信号,所述第二开关的控制端接入所述调频信号,所述第二开关的第一端与所述第二储能元件的第二端电连接并输出调幅调频后的所述可调信号,所述第二开关的第二端接入所述设定电源信号。
8.根据权利要求7所述的电刺激器的信号输出方法,其特征在于,所述迷走神经刺激信号为双向波形信号,每个所述双向波形信号的刺激时间为50ms,所述迷走神经刺激信号在每个所述双向波形信号的刺激之后间歇2s,所述迷走神经刺激信号的累计刺激时间大于20min。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112169169B (zh) * 2020-09-28 2023-12-08 广东花至美容科技有限公司 美容仪电流控制系统及美容仪
CN114224366B (zh) * 2021-11-15 2024-04-09 深圳先进技术研究院 神经信号测量与刺激功能兼容的芯片及脑机接口设备

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2039206U (zh) * 1988-06-20 1989-06-14 高佳俊 高血压治疗仪
CN1053012A (zh) * 1990-01-04 1991-07-17 福建省霞浦电子仪器厂 中低频经络治疗仪
CN1098280A (zh) * 1993-07-31 1995-02-08 北京通信与计算机应用技术研究所 电刺激神经定位仪
CN1100658A (zh) * 1993-09-23 1995-03-29 任靖康 电子束火花治疗仪
JP2006060849A (ja) * 2005-09-16 2006-03-02 Oki Electric Ind Co Ltd Am変調信号受信回路
CN101404460A (zh) * 2008-07-17 2009-04-08 东莞高仪电子科技有限公司 调幅式储能变频电路
CN103472381A (zh) * 2013-09-27 2013-12-25 南京航空航天大学 一种功率开关管故障特征参数提取方法
CN204233609U (zh) * 2014-11-21 2015-04-01 厦门理工学院 一种可调型中医经络生物电疗仪
CN104606783A (zh) * 2015-02-13 2015-05-13 杨阳 智能电针仪、智能终端及其放大电路
CN206792806U (zh) * 2016-12-01 2017-12-26 浙江大学 一种多通道多参数双极性恒流低频经皮刺激仪
CN108853722A (zh) * 2017-05-13 2018-11-23 陕西诺奕生物医药科技有限公司 一种经皮神经电刺激物理头痛治疗仪的控制系统
CN109848020A (zh) * 2019-02-18 2019-06-07 河南中医药大学 一种超声波功率源信号校准电路
CN208999794U (zh) * 2018-10-26 2019-06-18 苏州工业职业技术学院 一种基于双栅极mos管的程控衰减器
CN110559554A (zh) * 2019-08-22 2019-12-13 西安八水健康科技有限公司 一种融合经颅电刺激和迷走神经刺激的电刺激装置
CN110585593A (zh) * 2019-08-22 2019-12-20 西安八水健康科技有限公司 一种基于脑电信号反馈的多模式记忆巩固刺激设备
CN110812693A (zh) * 2019-09-27 2020-02-21 中国科学院心理研究所 多通道高频非侵入式精确定位神经刺激系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7550957B2 (en) * 2005-10-27 2009-06-23 Panasonic Corporation DC-DC converter and control circuit thereof

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2039206U (zh) * 1988-06-20 1989-06-14 高佳俊 高血压治疗仪
CN1053012A (zh) * 1990-01-04 1991-07-17 福建省霞浦电子仪器厂 中低频经络治疗仪
CN1098280A (zh) * 1993-07-31 1995-02-08 北京通信与计算机应用技术研究所 电刺激神经定位仪
CN1100658A (zh) * 1993-09-23 1995-03-29 任靖康 电子束火花治疗仪
JP2006060849A (ja) * 2005-09-16 2006-03-02 Oki Electric Ind Co Ltd Am変調信号受信回路
CN101404460A (zh) * 2008-07-17 2009-04-08 东莞高仪电子科技有限公司 调幅式储能变频电路
CN103472381A (zh) * 2013-09-27 2013-12-25 南京航空航天大学 一种功率开关管故障特征参数提取方法
CN204233609U (zh) * 2014-11-21 2015-04-01 厦门理工学院 一种可调型中医经络生物电疗仪
CN104606783A (zh) * 2015-02-13 2015-05-13 杨阳 智能电针仪、智能终端及其放大电路
CN206792806U (zh) * 2016-12-01 2017-12-26 浙江大学 一种多通道多参数双极性恒流低频经皮刺激仪
CN108853722A (zh) * 2017-05-13 2018-11-23 陕西诺奕生物医药科技有限公司 一种经皮神经电刺激物理头痛治疗仪的控制系统
CN208999794U (zh) * 2018-10-26 2019-06-18 苏州工业职业技术学院 一种基于双栅极mos管的程控衰减器
CN109848020A (zh) * 2019-02-18 2019-06-07 河南中医药大学 一种超声波功率源信号校准电路
CN110559554A (zh) * 2019-08-22 2019-12-13 西安八水健康科技有限公司 一种融合经颅电刺激和迷走神经刺激的电刺激装置
CN110585593A (zh) * 2019-08-22 2019-12-20 西安八水健康科技有限公司 一种基于脑电信号反馈的多模式记忆巩固刺激设备
CN110812693A (zh) * 2019-09-27 2020-02-21 中国科学院心理研究所 多通道高频非侵入式精确定位神经刺激系统

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